江玉才

（六安職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)備處，安徽六安237158）

光電傳感器是以光電信號為輸送途徑，由光電元件、光源和光電通路組成，將光電材料的光強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)化為一種特殊的電信號，通過電路的傳送，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。另外，光電傳感器還可運(yùn)用在一些特殊物質(zhì)的檢測上面，其特點(diǎn)為：1）檢測誤差小、速度快，不用通過物質(zhì)的接觸就可以將器件的一些檢測參數(shù)傳送出來。2）結(jié)構(gòu)比較小，容易攜帶，易操作。基于這些特點(diǎn)使得光電傳感器在系統(tǒng)的檢測和控制中得到認(rèn)可和應(yīng)用。

經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)科學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，人們對光電傳感器的應(yīng)用提出了新要求，光電傳感器可將電子元件當(dāng)做系統(tǒng)檢測元件，其工作原理是通過檢測光來獲取信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)。本文將發(fā)光二極管和受光二極管組成U型傳感器，并安裝在油泵生產(chǎn)線上，探討其應(yīng)用。

1 光電傳感器的組成

光電傳感器由光電傳感器的發(fā)射源、檢測電路、傳送途徑和光電傳感器的接受器組成。發(fā)射源是將一束光發(fā)射出來，發(fā)射光束一般來源于半導(dǎo)體光源、紅外線二極管或二極管的激光發(fā)射（LED）。通過發(fā)射源不間斷地發(fā)射不同寬度的脈沖光源，將不同寬度的脈沖信號通過傳送途徑傳到控制系統(tǒng)，由光電傳感器的接受器接收。實(shí)際的油泵傳感器實(shí)物如圖1所示。

光電感應(yīng)器的接收器一般由光電二極管或光電三極管組成，光圈或透鏡能濾出接收器中的有效信號并進(jìn)行信號識別。槽式光電傳感器是將信號接收器和光源發(fā)射器組放在一個(gè)槽式的開關(guān)里面，發(fā)射光源會自動發(fā)出一束紅外光，這些發(fā)射光源在沒有阻礙的情況下能很好地被光源接收器接受。如果被檢測的物體通過放在有光源接受器時(shí)，光電傳感器就通過檢測被測物與光源之間的遮擋關(guān)系來實(shí)現(xiàn)檢測。由此可知，光電傳感器的光源很重要，如果沒有一個(gè)固定的光源就很難被檢測到物體的通過。因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)固定的光源，光源不穩(wěn)定會直接影響被測物體的光感效應(yīng)，光電傳感器的檢測性就會被影響，進(jìn)而直接影響檢測的準(zhǔn)確性。

圖1 油泵傳感器

2 傳感器在油泵生產(chǎn)線上的應(yīng)用

光電傳感器一般是用來檢測物體的質(zhì)量、性能和安全的電子波動儀器裝置。它可以檢測到鋼管的磨損、破裂和斷裂的具體位置，能確定機(jī)械部件或夾具存在的準(zhǔn)確位置，基于光電傳感器的這些特性，可將光電傳感器廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中。油泵生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程應(yīng)用了大量的光電傳感器，下面就探討光電傳感器在油泵生產(chǎn)線上的應(yīng)用情況。

2.1 光電傳感器對條形掃碼的識別

在市場上很多物品的外包裝上都貼有一個(gè)條形掃碼，這些條形掃碼的主要作用就是來辨別物品的各種信息?，F(xiàn)在常用的條形碼掃描筆就是一種來識別條形碼的掃描工具，其工作原理就是將掃描筆頭在條形碼上方掃過一圈，如果掃描筆遇到顏色不同的線條，光源發(fā)射出來的光線就可能被特殊的顏色吸收，尤其是黑色線條，它對發(fā)光二極管的光線吸收更加明顯，當(dāng)這些發(fā)出來的光線被吸收掉之后，光電三極管接收不到反射光，它就會出現(xiàn)高抗阻現(xiàn)象，此時(shí)光電傳感器處于一種不識別的狀態(tài)。如果光源發(fā)射出來的光遇到白色相間不能吸收光源的顏色，光線就會被反射到光敏三極管上，光敏三極管不會出現(xiàn)抗阻現(xiàn)象，電流能流通，電流流通后光敏三極管就會形成一系列的脈沖信號，這些脈沖信號經(jīng)識別、輸送，然后由電腦控制處理，這樣就完成對條形碼上信息的識別處理。油泵泵芯是整個(gè)油泵最主要的器件，每一個(gè)油泵的泵芯上都會貼有一個(gè)帶有特殊型號條形編碼，即使每個(gè)泵芯的外貌相似，掃碼后也很容易識別每一個(gè)不同性能的泵芯，這樣就不容易造成混亂和錯(cuò)誤。

2.2 感光煙霧報(bào)警器

當(dāng)物體進(jìn)行傳送時(shí)，為避免員工在傳送過程中受傷，每個(gè)輸送過程都會安裝光電傳感器，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，光電傳感器就會自動報(bào)警。當(dāng)無光照時(shí)，硅光電池就相當(dāng)于一個(gè)電阻無電壓串聯(lián)在電路上。當(dāng)有光照時(shí)，硅光電池就會產(chǎn)生電壓，這樣硅電池產(chǎn)生的電壓就會和機(jī)管連在一起，各個(gè)電壓將會被流通，光電傳感器就會發(fā)出報(bào)警的響聲，此時(shí)所有的設(shè)備將會自動的停止工作，這樣就避免了危險(xiǎn)事故的發(fā)生。其具體電路如圖2所示。

圖2 傳感器電路

2.3 數(shù)量計(jì)數(shù)器

生產(chǎn)過程生產(chǎn)的產(chǎn)品在傳送帶上輸送時(shí)，產(chǎn)品在傳送過程中就會不斷地遮住發(fā)生光源發(fā)出的光束，這樣光敏器就會間接地產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，產(chǎn)品運(yùn)送過程中每遮光一次，運(yùn)送電路就會出現(xiàn)一個(gè)脈沖信號在敏感器中，脈沖信號產(chǎn)生的個(gè)數(shù)就是產(chǎn)品的輸出的脈沖數(shù)，即代表產(chǎn)品的數(shù)目，這樣為分析產(chǎn)品的數(shù)目提供很大的幫助。

2.4 色彩傳感器

將光電傳感器檢測出來的顏色與參考顏色進(jìn)行對比，如果兩個(gè)顏色重合或相似，就會產(chǎn)生一個(gè)信號將檢測結(jié)果輸送出來。在油泵上分別涂黑色和白色來區(qū)分，并在檢測設(shè)備上安裝顏色分辨光電傳感器。在泵芯進(jìn)行組裝之前顏色分辨光電傳感器會對即將安裝的泵芯的噴嘴顏色進(jìn)行檢測，只要檢測顏色不相符合，設(shè)備就會停止下一步的動作，這樣就可以防止在安裝過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3 傳感器在生產(chǎn)線上的光通量變化運(yùn)用

3.1 光電式帶材跑偏傳感器原理

當(dāng)帶材處于發(fā)射源發(fā)射出來的平行光束的中間位置時(shí)，組成的電橋處于電壓平衡狀態(tài)，感光器上的脈沖信號為0。當(dāng)帶材左偏時(shí)，會引起通過光的變化，光敏電阻R1減少，電橋失去原有平衡，輸出信號為負(fù)值。當(dāng)帶材右偏時(shí)，光敏電阻增加，輸出信號為正值。

3.2 光電式帶材跑偏傳感器脈沖信號

輸出脈沖信號一部分會在系統(tǒng)顯示器中顯示出來，另一部分脈沖信號會被送到系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)，這樣控制系統(tǒng)就能夠很好地糾正偏差。光電式帶材傳感器在工業(yè)生產(chǎn)線中得到廣泛運(yùn)用，主要用于石化、磁帶、膠片的生產(chǎn)過程中，大大提高生產(chǎn)線的輸送速度。如果光源被檢測的物體所遮擋，光源接收器就不能接收到光束，此時(shí)光電開關(guān)會自動作，相當(dāng)于輸出一個(gè)脈沖信號，光電傳感器就會切斷接通的負(fù)載電流完成一個(gè)控制。

4 小結(jié)

大多光電傳感器的應(yīng)用就是為了防止出錯(cuò)。運(yùn)用這種光電傳感技術(shù)能很容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，可以直接消除依靠經(jīng)驗(yàn)造成的誤差因素，提高產(chǎn)品質(zhì)量。隨著自動化控制技術(shù)的普及和應(yīng)用，光電傳感器檢測裝置在各個(gè)方面運(yùn)用將更加廣泛。

［1］武俊龍.廣電傳感器的自動檢測技術(shù)［M］.上海:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

［2］周中.傳感器的組成和原理［M］.北京:清華大學(xué)出版社,2012.

［3］彭季軍.自動檢測技術(shù)的推廣與應(yīng)用［M］.西安:西安大學(xué)出版社,2015.